CN114798928A - 一种反推受力件后电动拉杆的收口装置和收口方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种反推受力件后电动拉杆的收口装置和收口方法，属于机械加工技术领域，具体所述收口装置包括上座、球形环和底座，所述上座的端面上设有突出的第一芯轴，所述上座的端面上安装有多个绕第一芯轴呈环状分布的钢球，所述钢球用于抵接所述收口边缘，所述底座的端面上设有突出的第二芯轴，所述球形环的外壁与所述反推受力件后电动拉杆的衬套内壁为球型面匹配，所述球形环可同时套设在所述第一芯轴和第二芯轴上，并保持同轴。通过本申请的处理方案，提高提高收口质量和效率。
Description
技术领域
本申请涉及机械加工的领域，尤其是涉及一种反推受力件后电动拉杆的收口装置和收口方法。
背景技术
某型航空发动机反推受力件后电动拉杆(如图1所示)采用锥面配合、收口的方式连接，拉杆在静止和工作状态下，收口处均需承受拉应力和综合的交变应力。
后电动拉杆组件收口时，Ф5钢球顶端至基体尺寸4.5+0.05-0.1超差，不易控制、扭矩不合格需返工，平均一次交检合格率为60％。
现有的收口方法为在车床上利用夹具定位压紧零件，找正零件中心与车床主轴同心，再采用单钢球刀具在车床上进行挤压收口，将刀具滚珠对在收口槽中两边与之相切进行对刀，零件旋转，轴向进刀进行收口，将翻边间隙收紧。加工后零件存在以下问题：尺寸4.5+0.05-0.1不易控制，容易超差；零件中心与车床主轴同心不易控制，容易导致收口时收口边厚度不均匀，影响收口质量的可靠性；在车床上找正花费时间长，效率低。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种反推受力件后电动拉杆的收口装置和收口方法，解决了现有技术中的问题，提高收口质量和效率。
一方面本申请提供的一种反推受力件后电动拉杆的收口装置采用如下的技术方案：
一种反推受力件后电动拉杆的收口装置，所述反推受力件后电动拉杆的收口边缘为圆形，所述反推受力件后电动拉杆的衬套内壁为球型面，所述收口装置包括上座、球形环和底座，所述上座的端面上设有突出的第一芯轴，所述上座的端面上安装有多个绕第一芯轴呈环状分布的钢球，所述钢球用于抵接所述收口边缘，所述底座的端面上设有突出的第二芯轴，所述球形环的外壁与所述反推受力件后电动拉杆的衬套内壁为球型面匹配，所述球形环可同时套设在所述第一芯轴和第二芯轴上，并保持同轴。
可选的，所述上座的端面上在所述第一芯轴周侧设有容纳部分所述球形环的第一凹槽，所述底座的端面上在所述第二芯轴的周侧设有容纳容纳部分所述球形环的第二凹槽。
可选的，所述上座的端面上安装有六个绕第一芯轴呈环状均匀分布的钢球。
可选的，多个所述钢球的球心形成的圆形的直径取值为所述反推受力件后电动拉杆的收口边缘之间的图纸设计值的下限。
另一方面本申请提供的一种反推受力件后电动拉杆的收口方法采用如下的技术方案：
一种用于反推受力件后电动拉杆的收口方法，使用如权利要求1-4中任一项所述的收口装置，所述收口方法包括：
将球形环放入所述衬套中，使球形环与衬套的球型面贴合；
将放有球形环的零件放置在底座上，并使第二芯轴进入所述球形环；
将上座安装在机床主轴上，所述机床主轴与所述第一芯轴同轴；
移动机床主轴向使上座向底座靠近，使第一芯轴进入所述球形环中；
继续移动机床主轴使钢球接触零件后，启动机床主轴转动；
继续向底座移动主轴进行收口加工。
可选的，所述继续移动机床主轴使钢球接触零件后，启动机床主轴转动的步骤包括：
在钢球接触零件前，在所述零件收口位置表面放置0.02mm的塞尺，移动机床主轴直至0.02mm的塞尺无法自由移动，此时停止移动主轴，取出塞尺，启动主轴转动。
可选的，所述继续向底座移动主轴进行收口加工的具体步骤为：启动主轴转动后，开始记录主轴位移量，主轴位移量为0.3mm时，暂停移动主轴1分钟，接着再次移动主轴，当主轴位移量达到0.4mm时，暂停移动主轴1分钟，接着再次移动主轴，当位移量达到0.48-0.53时，停止移动主轴，并升起主轴，收口结束。
可选的，记录主轴位移量的方法为：使用百分表，将表头沿主轴移动方向压在主轴上，在继续移动机床主轴使钢球接触零件后，启动机床主轴转动之后，继续向底座移动主轴进行收口加工之前，将表的刻度调零。
可选的，控制所述机床主轴转速为200转/分。
可选的，所述机床为摇臂钻。
综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
本申请将收口刀具由单钢球改为六钢球刀具，提高收口外观质量和稳定性；通过工装自身定心零件，保证收口时六颗钢珠能完全落入零件收口槽内；从而可以在普通钻床上，带动收口工具旋转，控制收口时，实现六钢球的旋转中心与零件收口中心重合，降低设备使用成本，而且六钢珠滚压收口后外槽有碾压痕，型面带内弧面，其表面粗糙度优于单钢球收口。钢球与零件之间有定心装置，保证了收口后尺寸的一致性和外观质量要求。
设备由车床更改为摇臂钻床，降低设备使用成本；零件不用装夹找正，收口时间减少约75％。
收口时增加压表定收口移动距离，控制轴向收口力，确保扭矩合格，提高加工效率。
多个所述钢球的球心形成的圆形的直径取值为所述反推受力件后电动拉杆的收口边缘之间的图纸设计值的下限，从设计角度克服零件对钢球斜向外的作用力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为某型航空发动机反推受力件后电动拉杆的结构示意图；
图2为本申请收口装置的结构示意图；
图3为图2中B部分的放大示意图。
附图标记说明：1、收口边缘；11、衬套；2、上座；21、安装轴；22、第一芯轴；23、销钉；24、螺钉；25、钢球；26、保持框架；27、第一凹槽；3、球形环；4、底座；41、第二芯轴；42、第二凹槽。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
本申请实施例提供一种反推受力件后电动拉杆的收口装置。
所述反推受力件后电动拉杆的收口边缘1为圆形，所述反推受力件后电动拉杆的衬套11内壁为球型面。
如图2和图3所示，一种反推受力件后电动拉杆的收口装置，包括上座2、球形环3和底座4，所述上座2的端面上设有突出的第一芯轴22，所述上座2的端面上安装有多个绕第一芯轴22呈环状分布的钢球25，所述钢球25用于抵接所述收口边缘1，上座2的另一端面上设有与第一芯轴22同轴的安装轴21，用于供机床的主轴夹持上座2，并保持同轴，所述底座4的端面上设有突出的第二芯轴41，所述球形环3的外壁与所述反推受力件后电动拉杆的衬套11内壁为球型面匹配，所述球形环3可同时套设在所述第一芯轴22和第二芯轴41上，并保持同轴。
其中，本实施例中，第一芯轴22包括环状端头和销钉23，上座2的端面中心开设有沿轴向的定位凹孔，环状端头的中心孔对准定位孔，销钉23穿过环状端头进入定位凹孔中，从上座2侧面穿入螺钉24延伸至定位凹孔中并抵紧销钉23。销钉23将环状端头压紧在上座2的端面上，且此时，销钉23的进入定位凹孔的末端与定位凹孔的底壁保持间隙，为上座2和销钉23之间的相对位移提供余量。第二芯轴41与底座4一体设置。
收口加工时，将球形环3放入所述衬套11中，使球形环3与衬套11的球型面贴合，衬套11内壁相对的两侧设有凹槽，球形环3以轴心垂直于衬套11的轴心的方向放入凹槽中，然后旋转球形环3至轴心平行于衬套11的轴心，完成球形环3的放置，球形环3内孔与零件收口中心重合；将放有球形环3的零件放置在底座4上，并使第二芯轴41进入所述球形环3，使得零件收口中心与底座4芯轴重合；将上座2安装在机床主轴上，所述机床主轴与所述第一芯轴22同轴；移动机床主轴向使上座2向底座4靠近，使第一芯轴22进入所述球形环3中，六钢球25回转中心与零件收口槽中心重合，通过工装自身定心零件，保证收口时六颗钢珠能完全落入零件收口槽内；继续移动机床主轴使钢球25接触零件后，启动机床主轴转动；继续向底座4移动主轴进行收口加工。
所述上座2的端面上在所述第一芯轴22周侧设有容纳部分所述球形环3的第一凹槽27，所述底座4的端面上在所述第二芯轴41的周侧设有容纳容纳部分所述球形环3的第二凹槽42。第一凹槽27和第二凹槽42在上座2向底座4靠近过程中，为球形环3提供容纳空间，防止球形环3、上座2和底座4端面的挤压。
所述上座2的端面上安装有六个绕第一芯轴22呈环状均匀分布的钢球25。钢球25通过保持框架26固定在上座2的端面上，保持框架26上开设孔，满足钢球25自由转动、突出保持框架26且不会从孔中脱出。
多个所述钢球25的球心形成的圆形的直径取值为所述反推受力件后电动拉杆的收口边缘1之间的图纸设计值的下限，多个所述钢球25的球心形成的圆形的直径可以理解为六钢球25回转中心直径。本申请实施例，反推受力件后电动拉杆的收口边缘1之间的图纸设计值47.75±0.1mm，即，本申请多个所述钢球25的球心形成的圆形的直径取值为47.65mm。收口装置中心距取的是零件设计图尺寸的下限值，理由是本零件收口翻边方向是往内，且收口钢球25首先接触到的是零件的内收口边，零件对钢球25的作用力是斜向外的，工装使用随时间推移，钢球25回转中心直径会逐渐增大，所以工装设计时钢球25回转中心直径取值偏零件设计图尺寸下限。从而从设计角度克服零件对钢球25斜向外的作用力。
本申请将收口刀具由单钢球25改为六钢球25刀具，提高收口外观质量和稳定性；通过工装自身定心零件，保证收口时六颗钢珠能完全落入零件收口槽内；从而可以在普通钻床上，带动收口工具旋转，控制收口时，实现六钢球25的旋转中心与零件收口中心重合，降低设备使用成本。
而且六钢珠滚压收口后外槽有碾压痕，型面带内弧面，其表面粗糙度优于单钢球25收口。钢球25与零件之间有定心装置，保证了收口后尺寸的一致性和外观质量要求。
本申请还公开了一种反推受力件后电动拉杆的收口方法。
一种用于反推受力件后电动拉杆的收口方法，使用上述的收口装置，所述收口方法包括：
将球形环3放入所述衬套11中，使球形环3与衬套11的球型面贴合。
将放有球形环3的零件放置在底座4上，并使第二芯轴41进入所述球形环3。
将上座2安装在机床主轴上，所述机床主轴与所述第一芯轴22同轴。
移动机床主轴向使上座2向底座4靠近，使第一芯轴22进入所述球形环3中。
继续移动机床主轴使钢球25接触零件后，启动机床主轴转动。
继续向底座4移动主轴进行收口加工。
在使用上述收口装置进行收口时，为了不产生过压或未压到位的情况，具体采用如下步骤：所述继续移动机床主轴使钢球25接触零件后，启动机床主轴转动的步骤包括：在钢球25接触零件前，在所述零件收口位置表面放置0.02mm的塞尺，移动机床主轴直至0.02mm的塞尺无法自由移动，此时停止移动主轴，取出塞尺，启动主轴转动。所述继续向底座4移动主轴进行收口加工的具体步骤为：启动主轴转动后，开始记录主轴位移量，主轴位移量为0.3mm时，暂停移动主轴1分钟，接着再次移动主轴，当主轴位移量达到0.4mm时，暂停移动主轴1分钟，接着再次移动主轴，当位移量达到0.48-0.53时，停止移动主轴，并升起主轴，收口结束。
记录主轴位移量的方法为：使用百分表，将表头沿主轴移动方向压在主轴上，在继续移动机床主轴使钢球25接触零件后，启动机床主轴转动之后，继续向底座4移动主轴进行收口加工之前，将表的刻度调零。
控制所述机床主轴转速为200转/分。
所述机床为摇臂钻。设备由车床更改为摇臂钻床，降低设备使用成本；零件不用装夹找正，收口时间减少约75％。
本申请的方法通过收口装置与零件自定心，保证收口时六颗钢珠能完全落入零件收口槽内，与零件收口中心重合，无需对中心找正。且收口时受力均匀，可使基体材料变形一致性更好；收口时增加压表定收口移动距离，控制轴向收口力，确保扭矩合格，提高加工效率。充分验证了采用六钢球25滚压收口工艺能保证零件的最终加工精度，满足设计图要求，工艺稳定可靠。
而且，本申请突破传统人为的对刀方式，实现自动定心。巧妙避开零件对钢球25的作用力，保证钢球25的旋转中心与零件收口中心重合。在转速与压力一定的条件下，优化钢球25的承受力，实现钢球25匀速平稳转动。采用六钢球25代替单钢球25收口，提高了收口的一致性和可靠性。实现零件一次交检合格率由60％提高到90％以上；解决组件装配时来回调整导致的生产周期长、质量不可靠的问题，提升产能。掌握影响后电动拉杆收口质量的工艺技术，提升零件的工艺能力，稳定产品质量，可为同类型收口件提供可靠的技术支持。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种反推受力件后电动拉杆的收口装置，所述反推受力件后电动拉杆的收口边缘为圆形，所述反推受力件后电动拉杆的衬套内壁为球型面，其特征在于，所述收口装置包括上座、球形环和底座，所述上座的端面上设有突出的第一芯轴，所述上座的端面上安装有多个绕第一芯轴呈环状分布的钢球，所述钢球用于抵接所述收口边缘，所述底座的端面上设有突出的第二芯轴，所述球形环的外壁与所述反推受力件后电动拉杆的衬套内壁为球型面匹配，所述球形环可同时套设在所述第一芯轴和第二芯轴上，并保持同轴。
2.根据权利要求1所述的收口装置，其特征在于，所述上座的端面上在所述第一芯轴周侧设有容纳部分所述球形环的第一凹槽，所述底座的端面上在所述第二芯轴的周侧设有容纳容纳部分所述球形环的第二凹槽。
3.根据权利要求1所述的收口装置，其特征在于，所述上座的端面上安装有六个绕第一芯轴呈环状均匀分布的钢球。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的收口装置，其特征在于，多个所述钢球的球心形成的圆形的直径取值为所述反推受力件后电动拉杆的收口边缘之间的图纸设计值的下限。
5.一种用于反推受力件后电动拉杆的收口方法，其特征在于，使用如权利要求1-4中任一项所述的收口装置，所述收口方法包括：
将球形环放入所述衬套中，使球形环与衬套的球型面贴合；
将放有球形环的零件放置在底座上，并使第二芯轴进入所述球形环；
将上座安装在机床主轴上，所述机床主轴与所述第一芯轴同轴；
移动机床主轴向使上座向底座靠近，使第一芯轴进入所述球形环中；
继续移动机床主轴使钢球接触零件后，启动机床主轴转动；
继续向底座移动主轴进行收口加工。
6.根据权利要求5所述的收口方法，其特征在于，所述继续移动机床主轴使钢球接触零件后，启动机床主轴转动的步骤包括：
在钢球接触零件前，在所述零件收口位置表面放置0.02mm的塞尺，移动机床主轴直至0.02mm的塞尺无法自由移动，此时停止移动主轴，取出塞尺，启动主轴转动。
7.根据权利要求5所述的收口方法，其特征在于，所述继续向底座移动主轴进行收口加工的具体步骤为：启动主轴转动后，开始记录主轴位移量，主轴位移量为0.3mm时，暂停移动主轴1分钟，接着再次移动主轴，当主轴位移量达到0.4mm时，暂停移动主轴1分钟，接着再次移动主轴，当位移量达到0.48-0.53时，停止移动主轴，并升起主轴，收口结束。
8.根据权利要求7所述的收口方法，其特征在于，记录主轴位移量的方法为：使用百分表，将表头沿主轴移动方向压在主轴上，在继续移动机床主轴使钢球接触零件后，启动机床主轴转动之后，继续向底座移动主轴进行收口加工之前，将表的刻度调零。
9.根据权利要求5所述的收口方法，其特征在于，控制所述机床主轴转速为200转/分。
10.根据权利要求5-9中任一项所述的收口方法，其特征在于，所述机床为摇臂钻。
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